(57)【要約】【課題】本発明は、短時間で効率よく研削することができ、フィルム状研削部材の耐久性が向上する製造方法または製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、ローラ２２の外周面に研削用ミラーフィルム２１が保持されて、研削用ミラーフィルム２１をリング状部材Ｗに押し当てて研削を行なう工程を有するリング状部材の製造方法において、略鼓形状のローラ２２の中心軸をリング状部材Ｗの一端面が形成する平面に対して所定の角度θ１を持たせ、かつリング状部材Ｗが形成する閉曲線の接線方向に対して所定の角度θ２を持たせて配置させることにより研削を行なう工程を有することを特徴とする。【選択図】  図１
2006218547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローラの外周面にフィルム状研削部材が保持されて、フィルム状研削部材をリング状部材に押し当てて研削を行なう工程を有するリング状部材の製造方法において、
略鼓形状の前記ローラの中心軸をリング状部材の一端面が形成する平面に対して所定の第１角度を持たせ、かつリング状部材が形成する閉曲線の接線方向に対して所定の第２角度を持たせて配置させることにより研削を行なう工程を有することを特徴とするリング状部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載するリング状部材の製造方法において、
リング状部材の内周側と外周側とを同時に研削する工程を有することを特徴とするリング状部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するリング状部材の製造方法において、
前記ローラは弾性体からなるものであることを特徴とするリング状部材の製造方法。
【請求項４】
ローラの外周面にフィルム状研削部材が保持されて、フィルム状研削部材をリング状部材に押し当てて研削を行なうリング状部材の製造装置において、
略鼓形状の前記ローラの中心軸をリング状部材の一端面が形成する平面に対して所定の第１角度を持たせ、かつリング状部材が形成する閉曲線の接線方向に対して所定の第２角度を持たせて配置させることを特徴とするリング状部材の製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載するリング状部材の製造装置において、
前記ローラをリング状部材の内周側および外周側に配置させることを特徴とするリング状部材の製造装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載するリング状部材の製造装置において、
前記ローラは弾性体からなるものであることを特徴とするリング状部材の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リング状部材の製造方法においてリング状部材の研削工程に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術１として、従来から行なわれている一般的な研磨方法としてバレル研磨による研磨方法がある。ここで、バレル研磨とは、被研磨物と研磨材とをバレルと呼ばれる容器に入れ、バレルを回転させるなどして被研磨物と研磨材との間で相対摩擦をさせることにより、被研磨物のバリ取り、表面研磨、Ｒ付けなどの表面加工を行なう研磨方法である。そして、従来よりリング状部材の表面加工においてもバレル研磨による研磨方法が用いられてきた。
【０００３】
従来技術２として、以下のような特許文献１に記載された発明が存在する。特許文献１に記載された発明は曲面仕上げ加工装置に関するものであり、図６にその装置全体の外観図を、図７にその装置の一部分を示す。この曲面仕上げ加工装置１０１は、以下のように作用する。まず、被加工物Ｗを回転させる。そして、エアバック１０３を膨らませてこの被加工物Ｗの曲面ＷＣに研磨フィルムＳＰを押し付ける。その後、ホルダ１０２とともに研磨フィルムＳＰが曲面に対して１〜２ｍｍ程度の揺動を行う。この揺動がなされている間は、研磨布紙供給機構１１０により研磨フィルムＳＰが連続供給され、回転する被加工物Ｗに対して、常に研磨フィルムＳＰの未使用部分で仕上げ加工が行なわれるとしている。
【特許文献１】特開２００３−８９０４７（第００４６−００５３段落、第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術１で挙げたバレル研磨による研磨方法をリング状部材の表面加工に使用した場合には、研磨作業中にリング状部材同士がはめ合ったり、重なり合ったりするため、研磨の完了後リング状部材を取り出すときにそれらを仕分けながら取り出す必要があり、非常に手間が掛かる。また、研磨ムラが生じないように均一な研磨を実現するため、バレル研磨によるリング状部材の表面加工を完了するまでには、多くの時間を要してしまう。
【０００５】
また、従来技術２で挙げた曲面仕上げ加工装置１０１では、研削の対象とする被加工物Ｗの被加工面は単一の曲率半径に予め形成される曲面ＷＣである。そして、この曲面ＷＣの形状に柔軟に追従させるためにエアバック１０３を膨らませて研磨フィルムＳＰを押し付けながら、この曲面ＷＣ上の表面の加工精度を整えているに過ぎない。そのため、エアバック１０３を膨らませて曲面ＷＣに押し付ける際の研磨フィルムＳＰの研削面の形状については、特に定められてはいない。従って、エッジがほぼ直角に形成されるリング状部材の端面を、研削によってＲ形状の曲面に仕上げるための手法として応用することはできないと考えられる。
【０００６】
そこで本発明は、以下を目的とする。
（１）フィルム状研削部材とリング状部材の接触面積を多くして効率よく研削することができる製造方法または製造装置を提供することを目的とする。
（２）リング状部材の内周側および外周側を同時に研削することにより短時間で研削することができる製造方法または製造装置を提供することを目的とする。
（３）フィルム状研削部材の切断を防ぎ、フィルム状研削部材の耐久性が向上する製造方法または製造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は以下のような特徴を有する。
（１）本発明は、ローラの外周面にフィルム状研削部材が保持されて、フィルム状研削部材をリング状部材に押し当てて研削を行なう工程を有するリング状部材の製造方法において、略鼓形状のローラの中心軸をリング状部材の一端面が形成する平面に対して所定の第１角度を持たせ、かつリング状部材が形成する閉曲線の接線方向に対して所定の第２角度を持たせて配置させることにより研削を行なう工程を有することを特徴とする。
【０００８】
（２）本発明は、（１）に記載するリング状部材の製造方法において、リング状部材の内周側と外周側とを同時に研削する工程を有することを特徴とする。
【０００９】
（３）本発明は、（１）または（２）に記載するリング状部材の製造方法において、ローラは弾性体からなるものであることを特徴とする。
【００１０】
（４）本発明は、ローラの外周面にフィルム状研削部材が保持されて、フィルム状研削部材をリング状部材に押し当てて研削を行なうリング状部材の製造装置において、略鼓形状のローラの中心軸をリング状部材の一端面が形成する平面に対して所定の第１角度を持たせ、かつリング状部材が形成する閉曲線の接線方向に対して所定の第２角度を持たせて配置させることを特徴とする。
【００１１】
（５）本発明は、（４）に記載するリング状部材の製造装置において、ローラをリング状部材の内周側および外周側に配置させることを特徴とする。
【００１２】
（６）本発明は、（４）または（５）に記載するリング状部材の製造装置において、ローラは弾性体からなるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このような特徴を有する本発明は、以下のような作用および効果が得られる。
（１）本発明は、ローラの外周面にフィルム状研削部材が保持されて、フィルム状研削部材をリング状部材に押し当てて研削を行なう工程を有するリング状部材の製造方法において、略鼓形状のローラの中心軸をリング状部材の一端面が形成する平面に対して所定の第１角度を持たせ、かつリング状部材が形成する閉曲線の接線方向に対して所定の第２角度を持たせて配置させることにより研削を行なう工程を有するので、略鼓形状のローラの側面の円弧形状によりリング状部材の端面にＲ形状を形成することができ、かつフィルム状研削部材とリング状部材の接触面積が多くなり単位時間当たりの研削面積が大きくなることから効率よく研削することができる効果が得られる。
【００１４】
（２）本発明は、（１）に記載するリング状部材の製造方法において、リング状部材の内周側と外周側とを同時に研削する工程を有するので、短時間でリング状部材の研削を完了することができる効果が得られる。
【００１５】
（３）本発明は、（１）または（２）に記載するリング状部材の製造方法において、ローラは弾性体からなるものであるので、リング状部材からの反力の一部はローラにより吸収されてフィルム状研削部材にかからないことからフィルム状研削部材の切断を防ぎその耐久性を向上させることができる。
【００１６】
（４）本発明は、ローラの外周面にフィルム状研削部材が保持されて、フィルム状研削部材をリング状部材に押し当てて研削を行なうリング状部材の製造装置において、略鼓形状のローラの中心軸をリング状部材の一端面が形成する平面に対して所定の第１角度を持たせ、かつリング状部材が形成する閉曲線の接線方向に対して所定の第２角度を持たせて配置させるので、略鼓形状のローラの側面の円弧形状によりリング状部材の端面にＲ形状を形成することができ、かつフィルム状研削部材とリング状部材の接触面積が多くなり単位時間当たりの研削面積が大きくなることから効率よく研削することができる効果が得られる。
【００１７】
（５）本発明は、（４）に記載するリング状部材の製造装置において、ローラをリング状部材の内周側および外周側に配置させるので、短時間でリング状部材の研削を完了することができる効果が得られる。
【００１８】
（６）本発明は、（４）または（５）に記載するリング状部材の製造装置において、ローラは弾性体からなるものであるので、リング状部材からの反力の一部はローラにより吸収されてフィルム状研削部材にかからないことからフィルム状研削部材の切断を防ぎその耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例について説明する。
図１は、本発明のリング状部材の製造方法を実現する製造装置全体の外観図である。図１に示すように、本発明のリング状部材の製造装置１は大きく分けて、リング状部材の研削機構１１と搬送機構１２とからなる。
図２は、図１におけるリング状部材の研削機構１１の拡大図である。図２に示すように、リング状部材の研削機構１１は研削用ミラーフィルム２１、ローラ２２、研削用ミラーフィルムロール２３、研削用ミラーフィルム巻取用モータ２４、研削用ミラーフィルムテンション調整用ブレーキ２５、ヘッド垂直駆動用サーボモータ２６、フィルム押付力制御用ロードセル２７、ヘッド水平駆動用サーボモータ２８、ボールねじ２９などにより構成されている。研削用ミラーフィルム２１は、フィルム状の部材に砥材を接着させたものであり、フィルム状の部材としては、例えばポリエステルフィルムなどを使用する。この研削用ミラーフィルム２１は研削用ミラーフィルムロール２３となって束になっており、ローラ２２の外周部に保持されながらローラ２２および研削用ミラーフィルム巻取用モータ２４が回転することにより徐々に送り出されていく。このとき、研削用ミラーフィルムテンション調整用ブレーキ２５により研削用ミラーフィルム２１は、所定の力でリング状部材Ｗに押し付けられる。この所定の力は、ヘッド垂直駆動用サーボモータ２６、フィルム押付力制御用ロードセル２７、ヘッド水平駆動用サーボモータ２８、ボールねじ２９などにより管理されている。
【００２０】
ここで、本発明の特徴点であるローラ２２について説明する。本発明では、リング状部材Ｗの端面をＲ形状に形成する研削を行なうことを目的としている。そのため、リング状部材Ｗの円形状に対応しつつ研削用ミラーフィルム２１がその端面に接触しながら、リング状部材Ｗの端面をＲ形状に形成するためにローラ２２の側面を円弧形状とし、全体としては略鼓形状にしている。そして、ローラ２２の側面における円弧形状の径寸法は、リング状部材Ｗの径寸法および、研削により得ようとするリング状部材Ｗの端面におけるＲ形状のＲ寸法などの要素により定まるものである。そこで、このようにして定めたローラ２２の側面における円弧形状の径寸法の一例を示す。リング状部材Ｗの径をφ１００ｍｍ、研削により得ようとするリング状部材Ｗの端面におけるＲ形状のＲ寸法を０．２ｍｍとする場合では、ローラ２２の側面における円弧形状の径はφ８００ｍｍとする。なお、ローラ２２におけるその他の寸法の一例も示しておく。研削用ミラーフィルム２１の幅を４０ｍｍとする場合にはローラ２２の軸方向の幅を５０ｍｍとする。また、ローラ２２の端面の径はφ２０ｍｍとする。
【００２１】
ローラ２２は、ゴムなどの弾性体からなるものである。このように、ローラ２２をゴムなどの弾性体とすることで、リング状部材Ｗからの反力の一部をローラ２２にて吸収させることができる。そのため、研削用ミラーフィルム２１に無理な力が掛からない。従って、研削時における研削用ミラーフィルム２１の切断を防止でき、その寿命を向上させることができる。なお、ゴムの硬さが低すぎる場合にはリング状部材Ｗの研削に必要な力が得られないおそれがある一方、ゴムの硬さが高すぎる場合にはリング状部材Ｗからの反力を吸収しないおそれがある。そこで、本実施例ではゴムの硬さとして例えば、ＪＩＳ規格のＪＩＳ  Ｋ  ６２５３においてＡ７０／Ｓ〜Ａ８０／Ｓ程度の範囲内ものを使用する。
【００２２】
一方、リング状部材の搬送機構１２は、図１に示すようにアーム３１と一体のハンド３２、チャック部３３、チャック部３４などから構成される。ハンド３２は３つ構成され（３２ａ、３２ｂ、３２ｃ）、また、チャック部にはそれぞれチャックが２つずつ構成されている（３３ａ、３３ｂ、３４ａ、３４ｂ）。
【００２３】
以上のような構成を有する本発明の製造装置は、以下のような作用をする。
まず、本発明の特徴点であるリング状部材の研削機構１１の作用について説明する。リング状部材の研削機構１１の研削動作を行なう部分の拡大図として、図３では斜視図を、図４では上面図を示す。また、図５には、リング状部材Ｗと研削用ミラーフィルム２１の接触部分Ｔの周辺の拡大図である。
まず、被研削物であるリング状部材Ｗを回転させる。そして、回転するリング状部材Ｗ端面のエッジの部分にローラ２２を介して研削用ミラーフィルム２１を所定の力で押し当てる。すると、図５に示すように、略鼓形状のローラ２２の側面における円弧形状の部分がリング状部材Ｗの端面のエッジ部分に押し当たる。なお、ローラ２２は回転しており、研削用ミラーフィルム２１は順に新しい面が送り出されている。
【００２４】
ここで、リング状部材Ｗは円周状に形成されている。そして、リング状部材Ｗの全周にわたりその端面をＲ形状に研削しなればならない。そのため、リング状部材Ｗとローラ２２を相対回転させながら研削するところ、ローラ２２をリング状部材Ｗの端面に対し図５のＴに示すような曲線状に接触させる必要がある。そこで、ローラ２２を略鼓形状にして、ローラ２２の中心軸はリング状部材Ｗの端面が形成する平面に対して所定の角度θ１を持たせ、かつリング状部材Ｗの接線方向に対し所定の角度θ２を持たせている。
【００２５】
そして、図５に示す接触部分Ｔのような曲線を実現させるために、所定の角度θ１およびθ２は、具体的には、リング状部材Ｗの径寸法と、研削により得ようとするリング状部材Ｗの端面におけるＲ寸法と、ローラ２２の側面における円弧形状の径寸法により規定している。そこで、本実施例において、前記のようにリング状部材Ｗの径寸法をφ１００ｍｍ、研削により得ようとするリング状部材Ｗの端面におけるＲ寸法を０．２ｍｍ、ローラ２２の側面における円弧形状の径寸法をφ８００ｍｍとした場合には、角度θ１およびθ２は１５°としている。
【００２６】
このように所定の角度θ１、θ２を持たせることで図５に示すように、略鼓形状のローラ２２の側面における円弧形状の部分がリング状部材Ｗの端面のエッジ部分に押し当たった際には、単純にローラ２２の中心軸をリング状部材Ｗが形成する円の接線方向に対して垂直になるようにした場合などに比べて、その接触部分Ｔの面積を大きくとることができる。
【００２７】
このように接触部分Ｔの面積を大きくとることができれば、単位時間当たりの研削面積を大きく取ることができるので、短時間で研削工程を完了することができる。実施例１においては、研削工程を完了するための時間を５秒間とすることができる。背景技術として挙げたバレル研磨による方法の場合には、研削工程を完了するための時間が約５０分であるので、研削時間を約１／６００に短縮することができることになる。
【００２８】
また、このように接触部分Ｔの面積を大きくとることができれば、より広い研削面にわたってその表面状態を均等に整えることになる。そのため、所定の押圧力でローラ２２をリング状部材Ｗの端面のエッジ部分に押し当てたときに、エッジ部分にかかる応力が小さくなり１周あたりの研削量は減少するが、研削回数を重ねることで研削面のムラをなくすことができ研削状態が向上する。そのため、この接触部分Ｔをリング状部材Ｗの周方向に連続的に推移させていくことにより、リング状部材Ｗの端面におけるＲ形状の研削状態をリング状部材Ｗの全周方向に連続的にムラ無くより滑らかに仕上げることができる。
【００２９】
特に、実施例１においては、研削工程を完了するまでの５秒間のうちにリング状部材Ｗを合計８回転させることができるので、リング状部材Ｗの周方向に万遍なく研削用ミラーフィルム２１による研削が行き届く。そのため、リング状部材Ｗの周方向にムラ無くリング状部材Ｗの端面のエッジ部分を研削することができる。
【００３０】
次に、リング状部材の搬送機構１２を含めたリング状部材の製造装置１全体の作用について図１をもとに説明する。
リング状部材Ｗの研削にあたり、まず、ハンド３２ａによりリング状部材Ｗを掴ませる。そして、アーム３１を移動させた後にハンド３２ａをチャック３３ａの位置まで下降させて、リング状部材Ｗをチャック３３ａで保持する。その後、チャック部３３が駆動軸を中心に回転してチャック３３ａとチャック３３ｂの位置を入れ替える。そして、前記の研削機構１１によりチャック３３ａに保持されたリング状部材Ｗの第１端面側の研削を行なう。この研削動作の間に、チャック３３ｂには次に研削する予定のリング状部材Ｗを前記と同様な作用により保持させる。チャック３３ａに保持されたリング状部材Ｗの研削が完了すると、チャック部３３が駆動軸を中心に回転してチャック３３ａとチャック３３ｂの位置を再び入れ替えて元の位置に戻す。その後、ハンド３２ｂによりリング状部材Ｗを掴ませる。すると今度は、ハンド３２ｂが駆動軸を中心に回転してリング状部材Ｗの上下の向きを入れ替える。その後、アーム３１を移動させた後にハンド３２ｂをチャック３４ａの位置まで下降させて、リング状部材Ｗをチャック３４ａで保持する。その後、チャック部３４が駆動軸を中心に回転してチャック３４ａとチャック３４ｂの位置を入れ替える。そして、前記の研削機構１１によりチャック３４ａに保持されたリング状部材Ｗの第２端面側の研削を行なう。チャック３４ａに保持されたリング状部材Ｗの研削が完了すると、チャック部３４が駆動軸を中心に回転してチャック３４ａとチャック３４ｂの位置を再び入れ替えて元の位置に戻す。その後、ハンド３２ｃによりリング状部材Ｗを掴ませて研削が完了したリング状部材Ｗを取り出す。これにより、リング状部材Ｗの研削工程が完了することになる。このように、リング状部材の製造装置１による一連の研削作業により、リング状部材Ｗの両端面を研削できる。
【００３１】
以上のような実施例により、以下の効果が得られる。
（１）本発明は、ローラ２２の外周面に研削用ミラーフィルム２１が保持されて、研削用ミラーフィルム２１をリング状部材Ｗに押し当てて研削を行なう工程を有するリング状部材の製造方法において、略鼓形状のローラ２２の中心軸をリング状部材Ｗの一端面が形成する平面に対して所定の角度θ１を持たせ、かつリング状部材Ｗが形成する閉曲線の接線方向に対して所定の角度θ２を持たせて配置させることにより研削を行なう工程を有するので、略鼓形状のローラ２２の側面の円弧形状によりリング状部材Ｗの端面にＲ形状を形成することができ、かつ研削用ミラーフィルム２１とリング状部材Ｗの接触部分Ｔの面積が多くなり単位時間当たりの研削面積が大きくなることから効率よく研削することができる効果が得られる。
【００３２】
（２）本発明は、（１）に記載するリング状部材の製造方法において、リング状部材Ｗの内周側と外周側とを同時に研削する工程を有するので、短時間でリング状部材Ｗの研削を完了することができる効果が得られる。
【００３３】
（３）本発明は、（１）または（２）に記載するリング状部材の製造方法において、ローラ２２は弾性体からなるものであるので、リング状部材Ｗからの反力の一部はローラ２２により吸収されて研削用ミラーフィルム２１にかからないことから研削用ミラーフィルム２１の切断を防ぎその耐久性を向上させることができる。
【００３４】
（４）本発明は、ローラ２２の外周面に研削用ミラーフィルム２１が保持されて、研削用ミラーフィルム２１をリング状部材Ｗに押し当てて研削を行なうリング状部材の製造装置において、略鼓形状のローラ２２の中心軸をリング状部材Ｗの一端面が形成する平面に対して所定の角度θ１を持たせ、かつリング状部材Ｗが形成する閉曲線の接線方向に対して所定の角度θ２を持たせて配置させるので、略鼓形状のローラ２２の側面の円弧形状によりリング状部材Ｗの端面にＲ形状を形成することができ、かつ研削用ミラーフィルム２１とリング状部材Ｗの接触部分Ｔの面積が多くなり単位時間当たりの研削面積が大きくなることから効率よく研削することができる効果が得られる。
【００３５】
（５）本発明は、（４）に記載するリング状部材の製造装置において、ローラ２２をリング状部材Ｗの内周側および外周側に配置させるので、短時間でリング状部材Ｗの研削を完了することができる効果が得られる。
【００３６】
（６）本発明は、（４）または（５）に記載するリング状部材の製造装置において、ローラ２２は弾性体からなるものであるので、リング状部材Ｗからの反力の一部はローラ２２により吸収されて研削用ミラーフィルム２１にかからないことから研削用ミラーフィルム２１の切断を防ぎその耐久性を向上させることができる。
【００３７】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様
々な変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のような特徴を有する本発明は、自動車のＣＶＴ用ベルトの製造においても応用できる技術である。
ここで、ＣＶＴ用ベルトの製造における研削作業の必要性を説明する。まず、ＣＶＴ用ベルトは鉄製のリング状部材を圧延して製造される。そして、この圧延前のリング状部材は長い鉄管をロールカッターで切断して取り出されるものである。ロールカッターによる切断はせん断力を加えることに行なうものであるので、取り出されたリング状部材には切断部分にバリが生じてしまう。従って、このバリを研削により除去する必要がある。また、ＣＶＴ用ベルトをエレメントに取り付けられるものであり、エレメントを傷つけないようＣＶＴ用ベルトの両端にはＲ形状を形成しておく必要がある。従って、圧延前のリング状部材の段階から、研削によりその両端面にＲ形状を形成しておく必要がある。
そこで、本発明の特徴点である研削工程をこのリング状部材に応用することにより、上記の必要性を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のリング状部材の製造方法を実現する製造装置全体の外観図である。
【図２】図１におけるリング状部材の研削機構の拡大図である。
【図３】リング状部材の研削機構において研削動作を行なう部分の拡大図（斜視図）である。
【図４】リング状部材の研削機構において研削動作を行なう部分の拡大図（上面図）である。
【図５】リング状部材と研削用ミラーフィルムの接触部分の周辺の拡大図である。
【図６】特許文献１の曲面仕上げ加工装置全体の外観図である。
【図７】特許文献１の曲面仕上げ加工装置の一部を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    リング状部材の製造装置
１１  研削機構
１２  搬送機構
２１  研削用ミラーフィルム
２２  ローラ
２３  研削用ミラーフィルムロール
２４  研削用ミラーフィルム巻取用モータ
２５  研削用ミラーフィルムテンション調整用ブレーキ
２６  ヘッド垂直駆動用サーボモータ
２７  フィルム押付力制御用ロードセル
２８  ヘッド水平駆動用サーボモータ
２９  ボールねじ
３１  アーム
３２  ハンド
３３  チャック部
３４  チャック部
【図１】
2006218547.tif 000003
【図２】
2006218547.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006218547.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2006218547.tif 000009